Linux下磁盘阵列的实现及其高可用性的研究

发布时间：2020-06-25 01:46

【摘要】： 磁盘阵列控制软件的体系结构对磁盘阵列的可扩展性及实现的难度有着重要的影响。Linux下的SCSI中间层能够屏蔽各种目标驱动器的类型差异,并且能够把实现的磁盘阵列在文件系统层映射成一个块设备文件,因而设计了基于SCSI中间层的磁盘阵列控制软件体系结构,使系统有良好的可扩展性和较小的编码难度,设计时可把精力完全集中在磁盘阵列算法的设计及功能的实现上。在设计阵列控制软件时,采用层次化的设计思想,构建了基于Linux操作系统的磁盘阵列抽象层,使用该层来实现阵列的算法和功能。该抽象层相当于一个虚拟的逻辑块设备驱动,从上层的文件系统上看,它是一个普通的块设备,而从存储设备的驱动层看,它又是一个普通块请求的应用。研究了磁盘阵列的高可用性特征,提出了Linux下阵列的在线数据重建策略。在线重建策略保证了系统的服务质量,并使当前服务与丢失数据的修复两不误。在分析磁盘阵列在降级模式下读、写操作的特点的基础上,设计了在线数据重建的过程;通过对正常I/O和重建I/O的返回的不同处理,实现了两种I/O的交替执行;通过对在线数据重建过程中故障盘的写请求的响应方式的分析,解决了在线数据重建过程中的数据一致性问题。对设计的磁盘阵列控制系统进行了一系列条件下的性能和可用性测试,并对测试结果进行了分析。测试结果表明,这种设计达到了预期的效果。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP316.81;TP333

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